Prediciendo lo impredecible (o la importancia de las simulaciones de Montecarlo)

Descubrir nueva física más allá del modelo estándar en el LHC del CERN requiere conocer muy bien la física que predice el modelo estándar. Recordarlo parece una tontería, pero en las colisiones protón-protón a 7 TeV c.m. en el LHC, es tal la complejidad de las predicciones del modelo estándar que se requiere utilizar simulaciones de Montecarlo con programas avanzados como PYTHIA y PHOJET. Ahora bien, estos software predicen cosas diferentes entre sí para las colisiones en el LHC del CERN y, aún más grave, diferentes con los resultados experimentales obtenidos este año. Las diferencias no son pequeñas y para estar seguros de que no se escapa ni el más mínimo rastro de nueva física más allá del modelo estándar hay que ajustar/calibrar los parámetros de estos simuladores. Los grandes experimentos del LHC, como ATLAS, tienen equipos de físicos dedicados a ajustar estos parámetros y los modelos que suyacen a estos simuladores con objeto de desarrollar nuevas versiones de los mismos (como PHYTIA ATLAS) capaces de predecir los resultados del modelo estándar observados en cada experimento hasta el más mínimo detalle. Arriba tenéis una figura de ejemplo: PYTHIA 8 predice mucho mejor las colisiones pp a 0’9 TeV en el detector ATLAS que las colisiones a 7 TeV; la última versión de PYTHIA 6 desarrollada por la colaboración ATLAS, llamadas cuya predicción con PYTHIA ATLAS AMBT1 los predice muchísimo mejor, pero no es todavía todo lo perfecta que llegará a ser. Mucha gente ignora el trabajo de estos físicos computacionales, pero sin ellos no será posible descubrir nueva física en el LHC del CERN. Quisiera que esta entrada fuera un homenaje a quienes se esfuerzan en comprender el modelo estándar hasta sus más íntimos detalles. Quizás su trabajo sea menos vistoso para los medios (conocer aún mejor lo ya bien conocido no parece una gran noticia), pero no por ello deja de ser imprescindible. Quien quiera saber más sobre su arduo trabajo puede ojear The ATLAS Collaboration, “Charged-particle multiplicities in pp interactions measured with the ATLAS detector at the LHC,” CERN-PH-EP-2010-079 (Submitted to New J. Phys.), December 24, 2010.

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